一种确定有机玻璃人工加速与使用老化当量关系的方法

标题：一种确定有机玻璃人工加速与使用老化当量关系的方法

摘要：本发明属于疲劳学领域，涉及确定有机玻璃人工加速与使用老化当量关系的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一，进行使用老化有机玻璃疲劳性能测试；第二，根据有机玻璃使用的环境，编制使用环境谱；第三，构建当量加速老化时间数学模型；第四，以数学模型得出的加速老化时间为基准参考点，逐步递增老化时间进行环境试验；第五，进行不同人工加速老化时间玻璃的疲劳性能测试并与使用老化玻璃的疲劳性能测试结果进行对比；第六，确定外场使用老化和人工加速老化的当量关系。本发明的优点是：能够快速有效的评定有机玻璃的老化性能，大幅度地提高的工作效率，对缩短研制周期、节约研制成本具有重要意义，经济效益显著。

申请号：CN201410154118.X

申请日：2014/4/17

申请人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种确定有机玻璃人工加速与使用老化当量关系的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，进行使用老化有机玻璃疲劳性能测试；
第二，根据有机玻璃使用的环境，编制使用环境谱；
第三，构建当量加速老化时间数学模型；
首先确定在实际使用时间内有机玻璃所接受的紫外辐射总量：
根据太阳光谱分析，确定到达地球表面的太阳紫外辐射量与太阳总辐射量之间的比例关系k。通过对使用环境下太阳辐照度的测量和日照时间统计，确定每小时太阳光的平均辐射量为Sa，有机玻璃使用的目标寿命为Tm，在使用环境下的有机玻璃所接受太阳紫外辐射总量Bzw为：
Bzw＝k·Tm·Sa??????????????(1)
在紫外/湿热试验中，考虑到试验件在试验箱中的位置分布以及在灯管与试验件垂直表面上测量的辐照强度，确定灯管的有效辐照强度为W，得加速老化小时数
按紫外/湿热试验加载曲线得到相当于使用时间的老化天数为No：
第四，以数学模型得出的加速老化时间为基准参考点，逐步递增老化时间进行环境试验：
考虑到构建的数学模型跟实际使用环境之间的偏差性以及模型构建过程中的数学假设，以数学模型得出的加速老化天数No为基准参考点，确定预老化天数NP为：
NP＝No-n?????????????(4)
式中n为天数，即在No的基础上根据实际情况减少的相应天数。
取新有机玻璃试验件以NP天为基准，进行人工加速老化，同时逐渐递增人工加速老化的时间；
第五，进行不同人工加速老化时间有机玻璃的疲劳性能测试并与使用老化有机玻璃的疲劳性能测试结果进行对比；
第六，确定外场使用老化和人工加速老化的当量关系；
将对数疲劳寿命子样平均值作为每个数据集的聚类中心，将聚类中心空间点距离作为接近程度的评定量，选取人工加速老化和外场使用老化之间聚类中心空间点距离最小的原则确定人工加速老化和使用老化之间存在的当量关系。

专利类型：发明申请